package com.example.designpatterns.strategy.sorting;

import com.example.designpatterns.strategy.Strategy;
import java.util.Arrays;

/**
 * 归并排序策略 - 使用归并排序算法实现排序
 */
public class MergeSortStrategy implements Strategy<int[], int[]> {
    
    @Override
    public int[] execute(int[] input) {
        if (input == null || input.length <= 1) {
            return input;
        }
        
        // 创建数组副本，不修改原始数据
        int[] array = Arrays.copyOf(input, input.length);
        
        // 执行归并排序
        mergeSort(array, 0, array.length - 1);
        
        return array;
    }
    
    /**
     * 归并排序递归实现
     * @param array 待排序数组
     * @param left 左边界
     * @param right 右边界
     */
    private void mergeSort(int[] array, int left, int right) {
        if (left < right) {
            // 找到中间点
            int mid = left + (right - left) / 2;
            
            // 递归排序左半部分和右半部分
            mergeSort(array, left, mid);
            mergeSort(array, mid + 1, right);
            
            // 合并两个有序数组
            merge(array, left, mid, right);
        }
    }
    
    /**
     * 合并两个有序数组的方法
     * @param array 原始数组
     * @param left 左边界
     * @param mid 中间点
     * @param right 右边界
     */
    private void merge(int[] array, int left, int mid, int right) {
        // 计算左右两个子数组的大小
        int n1 = mid - left + 1;
        int n2 = right - mid;
        
        // 创建临时数组
        int[] leftArray = new int[n1];
        int[] rightArray = new int[n2];
        
        // 将数据复制到临时数组
        for (int i = 0; i < n1; i++) {
            leftArray[i] = array[left + i];
        }
        for (int j = 0; j < n2; j++) {
            rightArray[j] = array[mid + 1 + j];
        }
        
        // 合并临时数组
        int i = 0, j = 0;
        int k = left;
        
        while (i < n1 && j < n2) {
            if (leftArray[i] <= rightArray[j]) {
                array[k] = leftArray[i];
                i++;
            } else {
                array[k] = rightArray[j];
                j++;
            }
            k++;
        }
        
        // 复制剩余元素
        while (i < n1) {
            array[k] = leftArray[i];
            i++;
            k++;
        }
        
        while (j < n2) {
            array[k] = rightArray[j];
            j++;
            k++;
        }
    }
} 